AMT自动变速器离合器执行机构设计 毕业设计
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毕业设计(论文)题目:基于Cruise的AMT换挡规律的仿真研究系别:汽车工程系专业:车辆工程班级:T243-7学生姓名:黄宏伟学号: 4指导教师:冯樱摘要本文对机械式自动变速器(AMT)有了一个基本的认识后,分析了自动变速器单参数和双参数的换挡规律,并结合EQ6BTA发动机实验数据和EQ1141G7D型载货汽车的整车参数,计算出了EQ1141G7D型载货汽车的动力性和经济性的换挡规律。
然后,采用A VL公司开发的CRUISE软件对装有机械式自动变速器(AMT)的EQ1141G7D型载货汽车,进行动力性和经济性的仿真分析与计算。
通过对仿真结果的分析,不断调整控制策略,寻求到EQ1141G7D型载货汽车的动力性和经济性换挡规律。
关键词:CRUISE;AMT;换挡规律;动力性;燃油经济性AbstractThis paper has had a basic understanding of the automated mechanical transmission (AMT),and the serious analysis of the automatic gearbox single parameter and double parameter shift schedule, in conjunction with the EQ6BTA engine to set the experimental data and the EQ1141G7D-laden vehicle of parameter, have calculated the EQ1141G7D-laden vehicle power performance and economic performance shift schedule. And then, Cruise A VL company use to develop software for the automatic gearbox fitted with mechanical automatic transmission (AMT) EQ1141G7D-laden vehicle, carry through the vehicle’s power performance and economic performance of simulation analysis and calculations. through the simulation results of the analysis, and continuously adjusting control strategy for EQ1141G7D-laden vehicle power performance and economic performance shift schedule. Keywords: CRUISE; AMT;shift schedule; power performance;fuel economy目录第一章机械式自动变速器(AMT) (1)1.1 AMT概述 (1)1.2 AMT的发展 (2)1.3 国内外现状 (3)第二章汽车自动换挡规律 (4)2.1 单参数换挡规律 (4)2.2 双参数换挡规律 (5)第三章 EQ1141G7D型载货汽车的换挡规律 (8)3.1 动力性换挡规律 (8)3.1.1 单参数换挡规律 (9)3.1.2 双参数换挡规律 (11)3.2 经济性换挡规律 (11)3.2.1 单参数换挡规律 (12)3.2.2 双参数换挡规律 (13)第四章 EQ1141G7D型载货汽车模型的建立 (16)4.1 CRUISE软件的功能及特点 (16)4.2 模型前处理 (17)4.2.1 EQ1141G7D结构分析和子模块模型选择 (17)4.2.2 建立信号连接 (18)4.2.3 各子模块参数输入 (19)4.3 定制和运行仿真任务 (21)第五章带AMT的EQ1141G7D型载货汽车仿真模型 (24)5.1 建立具有AMT的EQ1141G7D型载货汽车模型 (24)5.1.1 Gear Box Program 模块和Gear Box Control模块 (24)5.1.2 建立信号连接 (25)5.2 参数的输入 (26)5.2.1 Gear Box Program模块中换挡规律的输入 (26)5.2.2 Gear Box Control模块中换挡规律的输入 (27)第六章仿真结果分析与对比 (30)6.1 仿真结果概要 (30)6.2 不带控制策略的EQ1141G7D型载货汽车性能的分析 (30)6.2.1 百公里油耗---燃油经济性的分析 (30)6.2.2 爬坡性能---动力性的分析 (32)6.2.3 最高车速---动力性的分析 (33)6.2.4 超车性能分析---动力性的分析 (35)6.2.5 最大加速度的分析---动力性的分析 (37)6.3 带控制策略的EQ1141G7D型载货汽车性能的分析 (38)6.3.1 原地起步后连续换挡的加速性能分析---动力性的分析 (38)6.3.2 百公里油耗---经济性的分析 (39)第七章结论 (41)本文总结及展望 (42)致谢 (44)参考文献 (45)第一章机械式自动变速器(AMT)1.1 AMT概述固定轴式齿轮变速器是实现有级排挡的传统机构,以其具有效率高、成本低、生产工艺成熟的特点而获得广泛应用。
毕业设计某1.5L乘用车五档AMT的设计学生姓名:专业班级:指导教师:学院:2013年6月毕业设计任务书某1.5L乘用车五档AMT的设计学生姓名:专业班级:指导教师:学院:2013年5月1日某1.5L乘用车五档AMT的设计摘要汽车自动变速器已经是一种相对比较成熟的技术,具体是指自动变换传动比,调节和变换发动机的动力输出性能,目的是传送动力方便且更具经济性,以更好地适应行驶过程中的负载与路条件的需要。
自动变速器经历了漫长的发展过程,是人们长久以来追求的目标,也是汽车向高级领域发展的一项重要特征。
现今,随着车辆自动变速器设计理论与手段的不断进步,各式自动变速器已经广泛地在乘用车、客车、重型货车、自卸车、特种车辆、工程机械、拖拉机等各种车辆上得到了应用。
不仅装车率得到了迅速增长,同时各种自动变速技术也得到了进一步完善和发展。
目前市场主要有四种:机械式无级变速器(CVT)、电控机械式自动变速器(AMT)、液力自动变速器(AT)、双离合自动变速器(DCT)。
本次设计即设计AMT的机械变速器部分。
AMT集合了液力自动变速器的自动变速与传统手动齿轮变速器传动效率高、构造简单、便于制造等优点,具有相对较高的性价比,是自动变速器发展的一个重要方向,有着广阔的发展前景。
关键词乘用车;AMT;变速器A 1.5 L passenger car five gear design of AMTAbstractAutomobile automatic transmission is a relatively mature technology, specifically refers to the automatic conversion ratio, engine power output performance adjustment and transformation, purpose is to transmit power convenient and more economical, in order to better adapt to the needs of driving load and road conditions in the process of.Automatic transmission has experienced a long process of development is the goal of the people for a long time, is also a car to the top industry an important characteristics of the development.Nowadays, as the vehicle automatic transmission design theory and means constant progress, all kinds of automatic transmission has been widely in passenger cars, buses, heavy duty truck, dump truck, special vehicles and other vehicles.Not only have increased rapidly in the loading rate, at the same time all kinds of automatic transmission technology also obtained the further perfect and development.The market AT present there are four major types of mechanical stepless transmission CVT, electric control AMT automated mechanical transmission, hydraulic automatic transmission AT, DCT dual-clutch automatic transmission.This design the mechanical transmission part of AMT.AMT collection of automatic transmission hydraulic automatic transmission and the traditional manual gear transmission transmission efficiency high, the advantages of simple structure, easy to manufacture, has a relatively high cost performance, is an important direction of the development of the automatic transmission, with broad prospects for development.Keywords Passenger car;AMT;The transmission目录摘要Abstract1前言 (1)1.1 AMT简介............................................................................................ 错误!未定义书签。
电动车电动式AMT机械执行机构总成设计李维波(交通学院机械设计制造及其自动化2007级机械本0701班20072814176)摘要:AMT系统中广泛采用的液压驱动机构存在着结构复杂、制造精度要求高、成本高等问题,针对这些问题本文利用电动机作为驱动元件设计了用于纯电动汽车的电动式AMT 操纵系统。
设计过程中,采用了新型的丝杠螺母副的直线运动方案,提高了系统的紧凑性,同时增加入了直线轴承来减少丝杠的变形和两个位移传感器来检测螺母的移动位移,保证了控制的精确性。
本文主要是对丝杠的选择,并根据其尺寸对丝杠螺母和机构总成的整体尺寸进行设计改进。
用三维软件UG生成零件图和装配图的过程,并最终制造出实物。
关键词:AMT;滚珠丝杠;直线轴承;位移传感器;UG;装配图;实物Design of Electric Car’s Electrical AMT Manipulating SystemWeibo Li(School of Transportation,Mechanical Design and Manufacturing AutomationMechanical Undergraduate 0701 Grade2007, 20072814176)Abstract: The hydraulic drive mechanism that used widely in AMT system has many problems such as complex structure, high cost. To solve these problems, an electrical manipulating system used in electrical vehicle was designed adopting the motor as driven part. In the design process, a new silk staves of the line of the sports programmes nut, and improve the system of the compact, also increased in line bearings to reduce the bar deformations of silk and two displacement sensors to detect the nut moves displacement to ensure the control of accuracy. this article mainly to an option according to its size and attached to poles nut and institutions of the overall size of a design improvement. use the software to create a three-dimensional UG parts and assembly drawing process, and finally made a firmKey Words: AMT; Ball Screw; Line Bearing; Displacement sensors; UG; Assembly drawing;IN1 引言1.1 设计背景目前,纯电动车的动力系统主要有以下两大类方案[1-9]:一是保留原有的内燃机汽车中的变速器,将内燃机发动机换成电动机即可;二是取消变速器,将电机直接连在差速器上驱动车轮或者使用轮毂电机直接驱动车轮。
AMT自动变速器控制器系统设计AMT(Automated Manual Transmission)自动变速器控制器系统是一种将手动变速器与电子控制系统相结合的自动换挡技术。
它通过电子控制系统盯紧车辆的速度、转速等参数,实现自动化的换挡操作,提高驾驶的舒适性和驾驶效率。
1.传感器系统设计:为了获取车辆的速度、转速、油门位置等信息,需要设计相应的传感器系统。
这些传感器可以包括车速传感器、转速传感器、油门传感器等。
传感器将采集到的数据传输给控制器系统,以供控制器做出相应的调控。
2.控制器系统设计:AMT控制器系统是整个自动换挡系统的核心。
它负责接收传感器传输的数据,并通过算法判断当前换挡时机。
控制器系统可以采用单片机、FPGA等数字电路来实现,也可以使用嵌入式处理器等高性能芯片来实现。
控制器需要采用适当的算法来判断当前车速、转速和油门位置是否需要换挡,并控制离合器和换挡执行机构的工作,完成换挡操作。
3.动力传输系统设计:动力传输系统是AMT控制器系统直接影响的部分,它包括离合器和换挡执行机构。
离合器用于实现换挡时的动力脱离和接合,以实现平稳的换挡操作。
换挡执行机构则是负责变换档位的装置,它可以是电磁阀、电动机等。
设计动力传输系统需要考虑离合器和换挡执行机构的响应速度、可靠性、耐久性等因素。
4.人机交互界面设计:AMT自动变速器控制器系统需要与车辆的驾驶员进行交互,因此需要设计合理的人机交互界面。
这个界面可以是车内的液晶显示屏、按钮开关等形式,以方便驾驶员对系统进行设定和操作。
界面设计需要考虑用户操作的便利性、信息展示的清晰性等因素。
除了以上几个方面的设计,AMT自动变速器控制器系统还需要考虑整个系统的稳定性、安全性、能耗等因素。
在系统设计时应充分考虑用户的具体需求,并与整车的其他系统进行协调和整合,以实现高效、稳定、可靠的自动换挡功能。
自动变速器毕业设计自动变速器毕业设计毕业设计是大学生们在大学阶段最为重要的一项任务,它不仅是对所学知识的综合运用,更是对学生能力和潜力的考察。
在机械工程专业中,自动变速器是一个非常有挑战性的课题,它涉及到机械原理、电子控制以及自动化技术等多个领域的知识。
自动变速器是一种能够根据车辆行驶状态和驾驶员需求自动调节车速和转矩输出的装置。
它的设计和研发需要考虑到多个因素,如动力传输效率、平顺性、可靠性等。
在毕业设计中,我选择了自动变速器作为研究对象,旨在通过对其设计和优化,提升车辆的性能和驾驶体验。
首先,我需要对自动变速器的基本原理进行深入研究。
自动变速器的工作原理涉及到液力传动、齿轮传动和离合器等多个方面。
通过对这些原理的理解和分析,我可以更好地把握自动变速器的工作机制,为后续的设计工作打下基础。
其次,我将进行自动变速器的结构设计。
自动变速器的结构包括液力变矩器、行星齿轮机构、离合器和控制系统等。
在设计过程中,我需要考虑到每个部件的功能和相互配合关系,以及整体结构的合理性和可靠性。
通过运用CAD软件进行三维建模和仿真分析,我可以更好地评估设计方案的可行性和优劣。
然后,我将进行自动变速器的控制系统设计。
自动变速器的控制系统起着至关重要的作用,它通过感知车辆状态和驾驶员需求,实时调节变速器的工作状态。
在控制系统设计中,我需要考虑到传感器的选择和布置、控制算法的优化以及电子控制单元的设计等。
通过模拟仿真和实际测试,我可以验证控制系统的性能和稳定性。
最后,我将对自动变速器进行性能优化。
通过对变速器的结构和控制系统的优化,我可以提升变速器的动力传输效率、平顺性和可靠性。
同时,我还可以通过参数调节和优化算法的改进,进一步提升自动变速器的响应速度和换挡顺畅度。
通过实际道路测试和用户反馈,我可以对优化后的自动变速器进行评估和改进。
自动变速器毕业设计是一个复杂而有挑战性的任务,但它也是一个充满创造力和潜力的领域。
通过对自动变速器的深入研究和设计优化,我可以为汽车行业的发展做出贡献,并为未来的职业生涯奠定坚实基础。
大众01M型自动变速器拆装台架的设计职业技术教育学院汽车维修工程教育沈维东(06520140)指导老师:董颖(副教授)摘要:变速器作为汽车动力传动系统的重要组成部分,对汽车的动力性、驾驶舒适性及油耗都具有重要的作用。
自动变速器运用计算机和电子控制技术实现汽车的自动变速,降低驾驶者的劳动强度,提高行车的安全性。
大众公司生产的01M型自动变速器采用计算机“模糊逻辑”控制技术,机械结构先进,采用横置安装,具有4个前进档,主要由液力元件、控制机构、变速机构、主传动机构、壳体及相关部件组成,性能优良,用于捷达都市先锋(5V机)和捷达海风之旅(2V机),原装帕萨特轿车也装有01M型自动变速器。
关键词:大众01M自动变速器;结构组成;工作原理;拆装工艺;台架;设计Removable mass 01M AutomaticTransmission Design benchName:Weidong Shen Director:Ying Dong (Dept.of Science &Engineering,Zhejiang Normal University ,993 No.29) Abstract:Transmission as the automotive power train of an important part of the car's power, driving comfort and fuel economy have an important role. Automatic transmission use of computers and electronic control technology to achieve the car automatic transmission, decrease the driver's labor intensity and improve traffic safety.V olkswagen Automatic Transmission 01M produced by computer "fuzzy logic" control technology, advanced mechanical structure, using tap installation, with four forward gears, mainly by the hydraulic components, control mechanism, speed change mechanism, the main transmission mechanism, the shell and composition of associated components, excellent performance, for Jetta City Pioneer (5V machine) and Jie Dahai Wind Tour (2V machine), original Passat sedan equipped with 01M Automatic Transmission.Key Words:Mass 01M automatic transmission; structural composition; working principle; disassembly process; bench; design1 引言变速器做为传动系统的心脏,主要任务是传递动力,改变汽车的传动比,扩大驱动车轮转矩和转速的范围,使车辆适应各种变化的行驶工况,同时使发动机在理想的工况下工作;在发动机转矩方向不变的前提下,实现汽车的倒退行驶;实现空挡,中断发动机传递给车轮的动力,使发动机能够起动、怠速。
AMT自动变速器离合器执行机构设计(DESIGN OF AMT CLUTCH ACTUATING MECHANISMABSTRACT)开题报告一、毕业设计(论文)课题来源、类型课题来源:近年来,随着社会的发展与科技的进步,国内人民的生活水平有了很大的提高,国内的家用汽车的数量在不断增长。
为了满足非职业驾驶员对简单操作的要求,很多汽车厂商把开发装备自动变速器的汽车列为一个发展方向,以适应生活与市场的需求。
我国大力支持A M T的自主开发和研制工作,在“八五”期间,“电控机械式变速箱”被列入国家火炬预备计划,“九五”期间,A M T的开发研制和产品化被列入国家科技攻关项目【1】。
因此,开发研制AMT是符合中国汽车工业发展水平的一个重要项目,有助于提高我国汽车的自动化水平。
不改变原有离合器的内部结构,而对其操纵机构进行设计改进,是本次毕业设计的课题——AMT自动变速器执行机构设计。
课题类型:科研二、选题的目的及意义1.为适应汽车发展的趋势。
现在市场上的汽车大部分还是手动换档的模式,特别是中低档汽车,自动档代替手动档将是一种必然现象。
2.为满足人们对高生活品质要求。
传统的手动变速器需要人为控制离合器和换档,对驾驶员的技术要求较高。
自动变速器则减轻了劳动强度,方便了驾驶;同时提高了行车的安全性,改善了乘坐的舒适性,让车内人员享受更大的驾车乐趣。
3.为了满足中低档汽车的市场需要。
目前,由于国内自动变速器的价格相对要高和有些技术尚未成熟,中低档汽车使用自动变速器的比例还不是很大,而高档车大多数已经使用此装置。
由此可见,自动变速器的市场需求还很大,而研究的任务就是降低该装置的成本,提高其性能,设计出满足市场需求的产品。
4.节约能源,适应环保的要求。
我国石油资源紧缺,近三五年来,汽油价格持续走高,要求耗油产品节约能源,而AMT要比MT节油9%—15%【9】。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势早在六七十年代欧洲一些手动变速器生产厂家就已开始离合器的自动化的研究,通过全机械式或液压控制实现离合器的自动化,但这种系统的控制效果不好,没有太多的应用。
目录摘要 (1)Abstract (2)0 文献综述 (3)0.1 自动变速器的类型 (3)0.2 AMT的发展过程 (3)0.3 AMT的优点和缺点 (5)0.3.1 AMT的优点 (5)0.3.2 AMT的缺点 (7)0.4 AMT在我国的研究现状和应用前景 (7)1 引言 (8)1.1AMT系统的基本组成和工作原理 (8)1.2 开发AMT系统的性能要求 (9)1.3 AMT研究的重点问题 (10)1.4 本论文的主要内容 (11)2 AMT操纵机构的基本结构 (12)2.1 AMT操纵系统的组成 (12)2.2 AMT操纵机构的分析 (12)3 离合器操纵机构的设计 (14)3.1 干式离合器操纵机构 (14)3.2 离合器操纵机构的设计要求 (14)3.3 离合器操纵系统的设计 (15)3.3.1 机构设计方案 (15)3.3.2 机构工作原理 (16)3.3.3 离合器的控制策略 (16)4 换档操纵机构的设计 (17)4.1 MT换档机构的操纵机构 (17)4.2 AMT换档操纵机构的设计要求 (19)4.3 AMT选换档操纵机构的设计 (20)4.3.1 机构设计方案 (20)4.3.2 液压回路分析 (21)4.3.3 机构工作原理 (21)4.3.4 变速器的换档控制规律 (22)5 换档过程的电子控制 (23)5.1 升档过程的控制 (23)5.1.1 同一根拨叉轴上的升档 (23)5.1.2 不同拨叉轴上的升档 (24)5.2 降档过程的控制 (25)5.3 倒档的控制 (26)6 操纵机构的计算 (27)6.1 离合器操纵机构的计算 (27)6.2 选换档操纵机构的计算 (27)6.3 辅助元件的选择 (28)7 全文总结 (29)7.1 主要研究内容与成果 (29)7.2 存在的问题与研究展望 (30)参考文献 (31)致谢 (32)毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
AMT自动变速器离合器执行机构设计摘要机械自动变速器(AMT)与液力自动变速器(AT)相比,具有结构简单、体积小、成本低等优点;与传统的机械变速器(MT)相比有能耗低、反应快等优点;是一种具有广阔前景的产品。
本文主要是AMT离合器执行机构的机械结构设计。
首先介绍了AMT的原理和发展情况。
接着,根据原有离合器的结构和要求,提出了三种可行的设计方案:齿轮—螺旋传动、蜗杆传动和谐波减速传动。
通过比较,选择较有优势的蜗杆传动方案作为设计的总体方案。
然后计算相关参数,选取直流电机、传感器等。
最后对总体结构和零部件进行详细设计,完成总体装配。
此自动离合器执行机构设计具有结构简单,紧凑,加工方便,价格低廉等特点。
关键词:执行机构,AMT,离合器DESIGN OF AMT CLUTCH ACTUATING MECHANISMABSTRACTIn comparison with hydraulic Automatic Transmission(AT), Automatic Mechanical Transmission(AMT) has advantages of simple structure, much lower cost and smaller size. Mean while it possesses characteristics of lower oil consumption and rapid response, superior than the traditional manual transmission(MT). And so it is a kind of promising product.In the dissertation, much effort has been made on the mechanical structure design of clutch actuating mechanism.First, introduce the principle and development of AMT. And next, three feasible designs are proposed according to the structure and requirement of the clutch. Those are gear-screw-driven, worm-driven, and Harmonic-driven. By comparison, the more competitive design was the worm-driven, which was determined as the last design of the clutch. Following, calculating and selecting DC-motor, sensor etc. The last, to design the overall structure and parts in detail., to complete the final assembly.The design of the clutch actuating mechanism has the characters of simple-structure, compaction, simple-machining, low-price, and so on..KEY WORDS:actuating mechanism AMT clutch目录第1章绪论 (1)1.1 AMT自动变速技术的发展与趋势 (1)1.1.1 AMT的控制原理 (1)1.1.2 AMT自动变速系统发展 (2)1.2自动离合器的研究与开发现状 (3)1.2.1 自动离合器的构成和基本原理 (3)1.2.2自动离合器研究的重点问题............ 错误!未定义书签。
1.3本文研究的主要内容 (1)第2章总体方案确定 (3)2.1 离合器执行机构设计要求 (3)2.1.1 离合器执行机构设计参数要求 (3)2.1.2 离合器终端传动要求 (4)2.2 离合器执行机构传动方案及其初步计算 (5)2.2.1 方案一:齿轮—螺旋传动 (5)2.2.2 方案二:蜗杆传动........................... 错误!未定义书签。
2.2.2 方案三:谐波减速器传动 (6)2.3 方案的确定 (9)第3章计算及设计 (10)3.1 前离合器执行机构设计计算 (10)3.1.1 总体计算 (10)3.1.2 电机的选择 (11)3.1.3 蜗杆涡轮设计 (13)3.1.4 涡轮轴的设计 (19)3.1.5 曲柄 (19)3.1.6 执行杆 (20)3.1.7 轴承的选择 (21)3.1.8 传感器选择 (22)3.2 后离合器执行机构设计计算 (23)3.2.1 总体计算 (23)3.2.2 电机的选择 (25)3.2.3 蜗杆涡轮设计 (26)3.2.4 其他 (29)第4章结构设计 (30)4.1 电机—蜗杆结构 (30)4.2 涡轮及涡轮轴 (31)4.3 箱体及箱盖 (31)4.4 曲柄—执行杆 (32)第5章全文结论 (34)5.1总结 (34)5.2展望 (34)参考文献 (35)致谢 (37)第1章绪论自从德国工程师卡尔·奔驰(KralBenz)发明汽车开始,在人类的不断追求汽车先进性能和功能下,汽车技术不断向前发展着。
进入80年代以后,随着电子技术和计算机技术的使用和普及,先进电子技术在汽车上的使用极大地提高了汽车的动力性、经济性、舒适性和方便性,因而在汽车上得到了日益广泛的应用。
现在的汽车正在逐步电子化、自动化。
汽车变速器的作用是传递动力,并在动力的传递过程中改变传动比,以调节或变换发动机的特性,同时通过变速来适应不同的驾驶要求。
汽车变速系统整体上是由手动换档向自动换档变速发展,尤其是高速发展的计算机技术应用于换档变速系统,使汽车自动变速技术得到了充分的发展,其理论与设计水平也达到了相对的完善。
采用自动变速器,实现自动换挡,不但可以使汽车的驾驶变得更简单、省力,而且可以有效的提高汽车的舒适性、安全性并降低排放,因而长期以来,这一直是人们努力的目标。
随着电子控制技术的发展,电控自动变速器的性能不断完善,价格不断降低,在汽车上的应用日益广泛。
现在,城市客车和公共汽车上自动变速器的装车率,美国是100%,欧洲发达国家也在90%以上;在轿车上,日本中高级轿车上装用自动变速器的车辆比例超过了80%,美国则一直在90%以上【1】。
就我国汽车行业现状而言,汽车厂家生产的轿车和客车大多数是手动操纵,与当今汽车发展潮流极不相称。
随着人民生活水平的提高,轿车的需求量将会大幅度增加,为了满足家庭非职业驾驶者的需求,对自动化变速车辆的需求也会有很大的提高。
由于电子、计算机技术的发展,高档轿车生产成本降低,轿车正以加速的步伐进入我国普通家庭。
在此情况下,立足国内自主开发自动或半自动变速车辆都具有重大社会意义和经济效益。
1.1 AMT自动变速技术的发展与趋势1.1.1 AMT的控制原理AMT保持原有的机械变速器结构不变,通过加装微机控制的自动操纵机构,取代原来由驾驶员人工完成的离合器分离、接合、换档以及发动机相应同步调节等操作,最终实现换档全过程序列操纵的自动化。
最为典型的AMT是1984年五十铃公司生产的NA VI-5【1】。
其基本工作原理如图1-1所示。
由图可见,AMT由电子控制单元(ECU)通过执行机构分别控制发动机、离合器和变速器。
自动离合器执行机构、自动换档执行机构和自动油门调节机构相互独立。
图1-1 NA VI-5的整体控制策略【2】驾驶员通过加速踏板和操纵杆向电子控制单元(ECU)传递控制信号;电子控制单元采集发动机转速传感器、车速传感器等信号,时刻掌握着车辆的行驶状态;电子控制单元(ECU)根据这些信号按存储于其中的最佳程序(最佳换档规律、离合器最佳接合规律、发动机油门自适应调节规律等),对发动机供油、离合器的分离与接合、变速器换档三者的动作与时序实现最佳匹配,从而获得优良的燃油经济性与动力性能以及平稳起步与迅速换档的能力,以达到驾驶员所期望的结果。
1.1.2 AMT自动变速系统发展AMT的发展大致可分为以下三个阶段【3】。
(1).半自动AMT阶段,即SAMT阶段(1975—1984)Fichtel&Sachs公司的Saxomat便是基于这一思想的较为成熟的AMT 产品。
该装置利用电子技术控制干摩擦离合器,当发动机转速低于一个确定值时控制离合器分离;当驾驶员踩下油门时重新接合离合器。
同时在换档手柄上安装开关传感器,确保驾驶员换档时分离和接合离合器。
瑞典Scania的CAG系统,德国Daimler-Benz公司的EPS系统,美国的SMAT 系统等均为这种形式【4】。
但由于受当时电子技术水平的限制其效果并不理想。
车辆起步时易使发动机熄火和失速,仍然存在接合冲击,分离滞后等缺陷。
(2).全自动AMT阶段(1984—1990)。
从80年代中期开始,人们从技术角度上考虑如何实现对离合器的自动控制。
其标志是1984年ISUZU投放于市场的NA V AI-5电控机械式自动变速器。
它采用了计算机控制系统微机,主要完成起步与换档时离合器及档位的控制。
它弥补了AT价格高、结构复杂的缺陷,提供廉价的全自动变速器产品。
随后日本的Nissan、美国的FordEaton等公司均开展此方面的研究,其整体结构都与NA V AI-5相似【5】【6】。
但是该时期的产品本身仍存在着明显的缺点:如换档规律仍不完善,在坡道弯道等特殊道路条件下出现频繁和意外的换档现象;离合器的控制也不完美,造成车辆起步与换档时的冲击现象,舒适性很差。
(3).智能化IAMT阶段(1990—至今)换档规律和车辆起步时离合器的控制问题都受外界环境、驾驶员的主观愿望和车辆客观运行状态的影响。
国内外都采用智能方法进行此方面的研究,智能化IAMT在复杂多变的外界条件下使车辆的换档和起步性能有进一步的提高。
设计重量轻、体积小、成本低、结构简单、便于维修和拆装的执行机构,实施精度高、响应快、鲁棒形强的控制策略是今后离合器自动操纵的发展方向。
1.2自动离合器的研究与开发现状1.2.1 自动离合器的构成和基本原理离合器作为传动系中的一个重要环节,它起着传递或者中断动力的作和配合,以避免因发动机异常熄火导致起步失败,否则将成为交通事故的重大隐患;其次,控制系统对环境要有自适应性,这些环境包括:通过红绿灯、进出车库、坡道起步、冰雪路面起步等;再次,控制系统要能够满足不同驾驶员的主观愿望,如平稳起步愿望、急起步愿望等。